鈦箔在電子和醫(yī)療器械等領域有廣泛的應用。本論文結合博士后項目,采用室溫拉伸、金相顯微鏡、X射線衍射（XRD）、掃描電鏡（SEM）和透射電鏡（TEM）等,系統(tǒng)地研究了厚度為5～200μm的完全再結晶的商業(yè)純鈦箔的力學性能和微觀變形組織,并對鈦箔的尺寸效應進行了探討。主要得到了以下結論:（1）鈦箔的力學性能受到了尺寸效應的影響。當厚度在50μm以上時,鈦箔的強度幾乎沒有變化;當厚度從50μm減小到30μm時,鈦箔的強度隨厚度的減小而下降;而當厚度從30μm減小到5μm時,鈦箔的強度隨著厚度的減小而增加。整體來說,厚度大于30μm的鈦箔的強度高于厚度為30μm以下的鈦箔的。此外,鈦箔的延伸率總是隨著厚度減小而減小。（2）當厚度大于20μm時,鈦箔的斷裂方式為剪切斷裂,斷口剪切方向與拉伸方向之間的夾角在50°～60°之間,表面上可以觀察到大量的韌窩。當厚度小于20μm時,鈦箔樣品的斷口與拉伸方向夾角接近90°,表現(xiàn)為正斷斷口,斷口表面未發(fā)現(xiàn)韌窩組織,但可以觀察到撕裂棱和滑移痕跡�？梢�,鈦箔的斷裂方式由塑性斷裂轉變?yōu)榇嘈詳嗔选＃?）根據(jù)不同厚度鈦箔的拉伸實驗數(shù)據(jù),基于Hall-Petch關系和表... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

(a)鎳箔單向拉伸應力應變曲線

寸在 0.1μm~50μm 之間的金屬多晶材料和厚度方向上僅有 1 個晶粒的金屬材料，材料的抗拉強度和抗彎強度一般隨著材料外觀特征尺寸的減小而增大，即表現(xiàn)出“越小越強”的現(xiàn)象。目前對于金屬材料微成形中出現(xiàn)的尺寸效應的研究，國際上主要有兩種比較認同的理論：一個是表面層模型，另一個是應變梯度塑性理論。Geiger 等人[47,48]首次提出了表面層模型理論,該模型能夠有效地分析試件所呈現(xiàn)出的“越小越弱”的尺寸效應現(xiàn)象。Geiger 等人對鋁、紫銅和黃銅等材料分別進行拉伸實驗，研究了拉伸變形過程中材料所展現(xiàn)的尺寸效應，并且探討了這種尺寸效應對材料的應力應變關系的影響。研究結果發(fā)現(xiàn)，材料的流變應力和延伸率隨著試樣尺寸的減小而減小。Kals 等人[22,23]提出了如圖 1.2 所示的表面層模型對這種現(xiàn)象進行了理論解釋。一方面當試樣晶粒尺寸保持一定而外觀特征尺寸減小時，試樣表面層晶粒數(shù)目與試樣內(nèi)部晶粒數(shù)目之比增大；另一方面試樣表面層晶粒所受的約束力要遠遠小于試樣內(nèi)部晶粒所受的約束力，并且位錯在試樣表面不容易發(fā)生塞積，導致材料的加工硬化能力降低。正是由于這兩方面的影響，使得材料的總流動應力降低。

圖 1.3 純鈦（ -Ti）的密排六方結構Close-packed hexagonal structure of pure 以下具有 hcp 結構，這種 hcp 結構較復雜�；剖羌冣佋谒苄宰冃巫冃螜C制，位錯發(fā)生滑移時，總是保持溫度和晶體取向不變時，滑移否，而滑移面則決定著開動的滑移鈦的滑移面和滑移方向。表 1.1 密排六方結構鈦的滑移系[611 Sliding systems of close-packed hexag滑移方向 滑移面

【參考文獻】：
期刊論文
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[10]304不銹鋼薄板微塑性成形尺寸效應的研究[J]. 孟慶當,李河宗,董湘懷,彭芳,王倩.  中國機械工程. 2013(02)

博士論文
[1]微塑性成形機理及精密微塑性體積成形裝置研究[D]. 王春舉.哈爾濱工業(yè)大學 2007

碩士論文
[1]微型圓柱件鐓粗變形規(guī)律數(shù)值模擬研究[D]. 常妍妍.哈爾濱工業(yè)大學 2006



本文編號：3309237